【正文】 在此謹向錢老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。對我的論文中存在的不足和錯誤處給予了指正，對我在論文完成過程中存在的疑惑不解之處一一解答。我的同學們在我完成論文的過程中，幫助我回憶課堂上曾講到的相關(guān)論文主題的內(nèi)容，幫我分析公式，他們的幫助是非常重要的。由于本人水平有限，外加時間有限，本書中難免出現(xiàn)一些缺點不足，希望讀者可以原諒。通過實際工程的設計也使我了解到書本知識和實際應用的差別。在設計過程中，我們碰到了許多問題，設計、軟件仿真等等，針對這些問題，我們查閱了相關(guān)書籍，在網(wǎng)上搜索資料，詢問老師和同學，在解決問題中歸納、總結(jié)、學習，最后完成了整個設計。駐波比接近于1:1，說明天線能獲得較大的輻射功率。 圖 2 4 VSWR結(jié)果 （3）工作頻率附近S參數(shù)曲線圖2 5 S11 (4)遠區(qū)輻射場3D極坐標圖 圖 2 6遠區(qū)輻射場3D極坐標 (5)仿真結(jié)果的優(yōu)化口徑半徑r=～ 圖 2 7 優(yōu)化S11工作頻段附近S11小于25dB，滿足要求。Quantity:VSWR(1)。 （c）在Context窗口中，設置： Solution:Setup:LastAadptive 在Trace窗口中，將X這一列中選擇第一個變量Freq。圖 2 3 遠場增益（2）駐波比信息曲線 （a)在菜單欄中點擊HFSSResultCreate Modal Solution Data Report。Meg列選擇：Category:Gain；Quantity:GainTotal。 （a）選擇：Radiatin Patten。12．后處理操作（1）2D輻射遠場。10．保存工程（1）在Ansoft Hfss窗口，選擇菜單中的文件（File）另存為（Save As） （2）在另存為窗口，輸入文件名：Horn（3）點擊保存（Save）按鈕 11．查看求解收斂結(jié)果圖 2 2 收斂結(jié)果（1）點擊菜單欄中HFSS ResultSolution Data。 （1）設置求解頻率 （a）在菜單欄中點擊HFSSAnalysis SetupAdd Solution Setup 。 點擊OK按鈕結(jié)束。 （2）在輻射遠場對話框中設置。（e）其他標簽頁設置保持默認即可至結(jié)束。（b）單擊選擇矩形波導底面。（d）在輻射邊界窗口中，將輻射邊界命名為Rad1,點擊OK結(jié)束。 （b）在對話框中選擇Box2，點擊OK結(jié)束。（c）在菜單欄中點擊HFSSBoundariesAssignPerfect E（d）在設置窗口中，將邊界命名為PerfE1,點擊OK結(jié)束。（d）在坐標輸入欄中輸入長方體高度: dX:0,dY:0,dZ:100,按回車鍵結(jié)束輸入。（b）在坐標輸入欄中輸入長方體底面一頂點的坐標: X:30 ,Y:30,Z:0,按回車鍵結(jié)束輸入。（c）命名為Cone16．創(chuàng)建輻射邊界 （1）設置模型的默認材料 在工具欄中設置模型的下拉菜單中點擊Select,在設置材料窗口中選擇vacuum,點擊OK完成。 （3）組合圓錐以及波導 （a）利用快捷鍵Ctrl+A將模型全部選中。（d）在坐標輸入欄中輸入長方體高度: dX:0,dY:0,dZ:30,按回車鍵結(jié)束輸入。 （2）創(chuàng)建矩形波導 （a）在菜單欄中點擊DrawBox（b）在坐標輸入欄中輸入長方體底面一頂點的坐標: X: ,Y:,Z:0,按回車鍵結(jié)束輸入。（e）在坐標輸入欄中輸入圓柱的高度： dX:,dY:,dZ:,按回車鍵結(jié)束輸入。（c）在坐標輸入欄中輸入圓錐下部半徑（lower radius）： dX:,dY:,dZ:,按回車鍵結(jié)束輸入。5．創(chuàng)建喇叭模型 （1）創(chuàng)建圓錐喇叭（a）在菜單欄中點擊DrawCone。（2）設置模型單位為毫米（下拉選擇mm）。（2）在彈出的Solution Type窗口中，選擇Driven Modal。本節(jié)先介紹了如何在HFSS中實現(xiàn)對圓錐喇叭和矩形波導饋電結(jié)構(gòu)的建模，然后介紹波端口激勵源和輻射邊界的設置，最后生成的仿真結(jié)果。 圓錐喇叭天線的仿真 工程方法設計完成，求得待求圓錐喇叭尺寸參數(shù)，由此進入HFSS 進行仿真進一步分析其性能。而且，由Ansoft HFSS和Ansoft Designer構(gòu)成的Ansoft高頻解決方案，是目前唯一以物理原型為基礎(chǔ)的高頻設計解決方案，提供了從系統(tǒng)到電路直至部件級的快速而精確的設計手段，覆蓋了高頻設計的所有環(huán)節(jié)。HFSS軟件擁有強大的天線設計功能，它可以計算天線參量，如增益、方向性、遠場方向圖剖面、遠場3D圖和3dB帶寬；繪制極化特性，包括球形場分量、圓極化場分量、Ludwig第三定義場分量和軸比。是世界上第一個商業(yè)化的三維結(jié)構(gòu)電磁場仿真軟件，業(yè)界公認的三維電磁場設計和分析的工業(yè)標準。第2章 HFSS仿真喇叭天線 HFSS簡介經(jīng)過二十多年的發(fā)展，HFSS以其無以倫比的仿真精度和可靠性，快捷的仿真速度，方便易用的操作界面，穩(wěn)定成熟的自適應網(wǎng)格剖分技術(shù)使其成為高頻結(jié)構(gòu)設計的首選工具和行業(yè)標準，已經(jīng)廣泛地應用于航空、航天、電子、半導體、計算機、通信等多個領(lǐng)域，幫助工程師們高效地設計各種高頻結(jié)構(gòu)，包括：射頻和微波部件、天線和天線陣及天線罩，高速互連結(jié)構(gòu)、電真空器件，研究目標特性和系統(tǒng)/部件的電磁兼容/電磁干擾特性，從而降低設計成本，減少設計周期，增強競爭力。由關(guān)系式代入數(shù)據(jù)（令增益G=22dB。尺寸參數(shù)：矩形波導尺寸ab= ，波導端口至圓錐頂部長5mm ，天線中心頻率f0=35GHz ，圓錐喇叭口徑與高度自行設計。用增益為縱坐標，給出一組這樣的曲線，由圖可以看出，過增益最大值可以搭出一條對應于S=。圖1–6 圓錐喇叭的波瓣寬增益與口徑直徑關(guān)系式 (1–23)其中 dB (1–24) 圖1–7 增益與口徑半徑關(guān)系 我們能夠獲得已知增益使斜徑最短的最佳圓錐喇叭。下表中同時列出了以S作為參變數(shù)的圓錐喇叭漸變振幅和相位誤差損失值。 由饋電波導中的傳輸模式可求出喇叭口徑面上場的振幅分布，其相位分布近似為平方律相差。圖1–4 普通喇叭天線下圖顯示出喇叭天線的一般幾何關(guān)系圖1–5 喇叭天線一般幾何關(guān)系 饋電波導可以是矩形或圓形的。圖21中，圖（a）保持了矩形波導的窄邊尺寸不變，逐漸展開寬邊而得到H面扇形喇叭；圖（b）保持了矩形波導的寬邊尺寸不變，逐漸展開寬邊而得到E面扇形喇叭；圖（c）為矩形波導的寬邊與窄邊同時展開而得到角錐喇叭；圖（d）為圓波導逐漸展開形成的圓錐喇叭。如圖21所示，逐漸張開的過渡段既可以保證波導與空間的良好匹配，又可以獲得較大的口徑尺寸，以加強輻射的方向性。我們看到，其實S11與電壓駐波比反映的都是天線與饋線的匹配狀況。電壓駐波比（VSWR）是射頻技術(shù)中最常用的參數(shù)，用來衡量部件之間的匹配是否良好。這種合成波稱為駐波。兩者疊加，在入射波和反射波相位相同的地方振幅相